2.5. Наглядные изображения на чертежах

При построении комплексного чертежа изображаемый предмет обычно располагают так, чтобы направления трех главных измерений (длина — высота — ширина — были бы параллельны координатным осям плоскостей проекций (рис. 2.31, а). Обычно . В этом случае на каждой из проекций два измерения проецируются в натуральную величину без искажения, но третье измерение проецируется в точку, т. е. отсутствует. Поэтому для полного представления о форме предмета необходимы еще одна или несколько проекций на другие плоскости проекций. Несколькими проекциями можно добиться полной информативности комплексного чертежа о форме предмета. Однако на таком чертеже теряется одно из основных качеств изображения, а именно наглядность. Представить истинную пространственную форму предмета по такому чертежу бывает достаточно трудно, особенно для предметов сложной геометрической формы.

Для того чтобы чертеж стал наглядным, необходимо построить проекцию предмета, на которой ни одно из главных измерений не проецировалось бы в точку. Для этого предмет следует соответствующим образом расположить перед плоскостями проекций, чтобы он был виден сразу с трех сторон: спереди, сверху и слева (рис. 2.31, б).

Наглядные изображения могут быть выполнены в свободной манере с приближенным соблюдением соотношений размеров по осям, а могут быть построены по определенным законам. В наглядных изображениях искажаются углы между координатными осями (рис. 2.31, е) и линейные размеры по этим осям. Отношение длины проекции отрезка, параллельного координатной оси, к его истинной длине определяет коэффициент искажения размера по этой оси: - коэффициент искажения вдоль оси х; — то же вдоль оси то же вдоль оси Наглядные изображения, построенные с заданными коэффициентами искажения по главным измерениям и углами между координатными осями, называют аксонометрическими роекциями.

Для прямоугольных аксонометрических проекций существует зависимость между коэффициентами искажения

Правила построения стандартных аксонометрических проекций устанавливает ГОСТ 2.317-69. Наибольшее применение на практике имеют следующие аксонометрические проекции: изометрическая и днметрическая прямоугольные проекции, косоугольная фронтальная диметрическая проекция (рис. 2.32).

Рис. 2.31. Построение наглядного изображения. а — комплексный чертеж; наглядное изображение; в — расположение координатных осей

Рис. 2.32. Стандартные аксонометрические проекции: а — изометрическая; б - диметрическая; в — косоугольная фронтальная диметрическая

Изометрическая прямоугольная проекция предполагает, что коэффициенты искажения по всем трем осям одинаковы:

и в соответствии с вышепрннятой формулой равны 0,82. Углы между координатными осями также одинаковы, и равны (рис. 2.33,а). Как правило, при построении изображения предмета в изометрической проекции в целях упрощения используют приведенный коэффициент искажения -Изображение в этом случае получается несколько увеличенным, как бы построенным в масштабе

Диметрическая прямоугольная проекция предполагает одинаковыми коэффициенты искажения по двум осям. В стандартной форме диметрической прямоугольной проекции приняты одинаковыми коэффициенты искажения по осям и 2, а по оси у — в 2 раза меньший, т.е. Действительные коэффициенты искажения равны В целях упрощения построения диметрическую проекцию выполняют без искажения по осям и с коэффициентом искажения по оси Положение координатных осей для днметрической прямоугольной проекции приведено на рис.

Косоугольная фронтальная диметрическая проекция имеет те же коэффициенты искажения, что и прямоугольная диметрическая проекция, но выгодно отличается от нее более удобным расположением координатных осей, что упрощает геометрические построения.

Из других косоугольных аксонометрических проекций, которые рекомендует следует назвать изометрические фронтальную и горизонтальную проекции, каждая из которых выполняется без искажения по всем трем осям: (Подробнее об этих проекциях см.

Необходимо остановиться на построении проекций окружностей в аксонометрии. Как правило, проекциями окружностей являются эллипсы (рис. 2.34). Исключение составляет косоугольная фронтальная диметрическая проекция окружности, лежащей в плоскости, параллельной фронтальной плоскости. Эта проекция представляет собой заданную окружность без искажений. Параметры эллипсов, представляющих собой проекции окружностей, лежащих в координатных плоскостях, приведены

Рис. 2.33. Положение аксонометрических осей: а — изометрии; днметрии; в — косоугольная фронтальная диметрня

Рис. 2.34. Аксонометрические проекции окружностей

в табл. 2.3. Следует заметить, что размеры диаметров эллипсов, параллельных координатным осям, равны диаметрам заданных окружностей.

Чаще всего аксонометрические проекции применяются для построения наглядных изображений деталей. Но возможны случаи, когда в целях усиления наглядности изображение сборочной единицы строится в аксонометрической проекции (рис. 2.35).

Для показа внутренних форм предмета в аксонометрических проекциях используют разрезы. Чаще всего плоскости разреза совпадают с главными плоскостями симметрии (рис. 2.35). В аксонометрических проекциях, как правило, не применяют полных разрезов, не пользуются теми условностями, которые применяют в комплексных чертежах. Линии штриховки сечений наносят параллельно диагоналям квадратов, лежащих в соответствующих плоскостях проекций. При нанесении размеров выносные линии проводят параллельно аксонометрическим осям, размерные линии — параллельно измеряемому отрезку.

Аксонометрические изображения являются самыми простыми из наглядных изображений, применяемых в технике, и используются достаточно широко. Но метод параллельного проецирования, который используется при построении аксонометрических проекций, не позволяет строить изображения предметов такими, как мы их видим в действительности. Метод параллельного проецирования не учитывает следующие основные законы зрения человека:

1) равные между собой расстояния при удалении от наблюдателя, кажутся уменьшающимися;

2) параллельные линии сходятся в одной точке.

Построить изображение предметов с учетом этих зрительных законов можно, использовав метод центрального проецирования, при котором все проецирующие прямые

Таблица 2.3. (см. скан) Окружности в аксонометрических проекциях

Рис. 2.35. (см. скан) Разрезы в аксонометрии

пересекаются в одной точке, называемой центром проецирования.

Сущность метода центрального проецирования представлена на рис. 2.36. Проецирующие прямые выходят из центра проецирования Изображение предмета строится на плоскости К, которая носит название картинной плоскости. Изображение предмета, построенное по методу центрального проецирования с учетом отмеченных выше законов зрения, носит название перспективного изображения, или, просто, перспективы. Часто перспективой называют метод построения изображений на картинной плоскости в соответствии с теми кажущимися сокращениями размеров и изменениями очертаний формы, которые наблюдаются в действительности.

Чтобы построить перспективу предмета, необходимо иметь две его проекции (рис. 2.37, а,б). На горизонтальной проекции (рис. 2.37,б) выбирается положение центра

Рис. 2.36. Метод центрального проецирования

Рис. 2.37. (см. скан) Построение перспективного изображения. а — фронтальная прямоугольная проекция предмета; б - горизонтальная прямоугольная проекция предмета; в — перспективное изображение предмета

проецирования и положение картинной плоскости К. Наиболее выразительным и естественным перспективное изображение бывает, если угол зрения а выбирается в пределах На фронтальной проекции (рис. 2.37,а) намечается высота линии горизонта Из центра проецирования проводим через характерные точки горизонтальной проекции проецирующие прямые и определяем проекции этих характерных точек на картинной плоскости. Далее находим точки схода параллельных прямых поперечного и продольного направлений, проводя из точки прямые, параллельные соответствующим сторонам предмета на горизонтальной проекции. Полученные точки используются при построении перспективы предмета (рис. 2.37, в). От положения картинной плоскости и линии горизонта зависит видимая форма предмета.

Сравнение различных изображений однбго и гого же предмета комплексного чертежа (см. рис. 2.21, 2.25), аксонометрических проекций (см. рис. 2.32) и перспективы (рис. 2.37) говорит о преимуществах и недостатках того или иного изображения. Комплексный чертеж дает полную информацию о форме и размерах предмета, однако изображение не является наглядным. Перспективное изображение является наиболее натуральным из всех видов изображений, но размеры предмета на

Рис. 2.38. (см. скан) Перспектива тепловой электростанции

Рис. 2.39. (см. скан) Перспектива здания приборостроительного завода

чертеже являются искаженными. Аксонометрические наглядные изображения являются более простыми для построения, чем перспективные изображения.

Наиболее широко перспектива используется в строительных и архитектурных чертежах, где изображаемые предметы имеют значительную протяженность в пространстве и изображение зданнй и сооружений на чертежах должно соответствовать восприятию их глазом человека.

Иллюстративный материал архитектурно-строительной документации включает в себя чертежи, в которых изображения, построенные в линейной графике, дополняются передачей светотени, фактуры материалов здания (рис. 2.38, 2.39). Для усиления

Рис. 2.40. (см. скан) Перспектива здания научно-исследовательского института

реальности изображения здания дополняются окружающими их предметами: соседней застройкой, растительностью, людьми и т. д. (рис. 2.40).